ENERGIJSKA EFIKASNOST SNIŽENJE TROŠOVA GRIJANJA 1. Tri su karakteristične etape borbe za čistoću zraka u Sarajevo : (i) poboljšanje kvaliteta sagorijevanja ložišta na ugalj (sobne peći i kotlovi), čime je povećana efikasnost na strani proizvodnje energije, u periodu 1972 - 1978 (ii) dovođenje zemnog gasa U Sarajevu – goriva bez sumpora i goriva kojim se može osigurati sagorijevanje bez pojave produkata nepotpunog sagorijevanja (1978 - ) i (iii) povećanje efikasnosti na strani korištenja energije čime se postižu (a) niži troškovi grijanja, (b) manje zagađivanja zraka, (c) smanjenje zavisnosti od uvoza energije i (d) zapošljavanje domaćih preduzeća u oblasti građevinarstva, mašinstva, usluga i drugih privrednih djelatnosti (2010 - ). 2. Ljudima je potreban konfor u stanovima i poslovnom prostoru. Ovaj konfor se postiže ubacivenajem toplote u prostor (grijanje) i spriječavanje da toplota napušta prostor (utopljavanje). Znači, nikome nije potrebna energija, nego efekat te energije – temperatura. Danas kada su cijene energenata u porastu i kada se zna da će sve brže rasti, postaje ekonomično ulaganje u energijsku efikasnost na strani korištenja energije. To je danas preokupacija cijelog naprednog svijeta. Energija koja nije utrošena kod jednog potrošača postaje roba na tržištu za drugog potošača – popularno zvana negadžuli. 3. Prema visini troškova, odnosno prema vremenu povrata uloženih sredstava, mjere za smanjenje potrošnje energije i smanjenje troškova grijanja se dijele na (a) mjere nultih investicija; (b) mjere koje se amortizuju za 3 – 5 godina i (c) mjere koje se amortizuju u periodu MOŽE ZIMA I BEZ DIMA 5 – 10, pa i više godina). Mjerama nultih investicija – procjenjuje se – moguće je u Sarajevu smanjiti potrošnju energije za grijanje za 15 %. Te mjere su na primjer: zatvaranje prozora na stepeništu zimi, kako se ne bi stvarao uzgon (promaja) koja kroz ulazna vrata isisava toplotu iz stanova; regulacija temperature u stanu preko ventila, odnosno zasuna ili regulatora na grijnim tijelima; prozračivanje prostorija intenzivno kratko vrijeme (kako se ne bi ohladili zidovi), pravilan raspored grijnih tijela i namještaja, isključivanje grijanja kada niko ne boravi u stanu, održavanje ispravnih uređaja za grijanje, navlačenjem roleta i zavjesa noću kada dnevna svjetlost nije potrebna, a dopuštanje da sunčevi zraci ulaze u prostoriju kada je sunčano. Najviše se energije troši na održavanje previsokih temperatura zraka u prostorijama i spuštanje temperature otvaranjem prozora. Zato je potrebno prilikom prozračivanja prostorije ili otvaranja prozora na duže vrijeme isključiti grijanje. Smisao grijanja je postići toplinsku ugodnost osobama koje borave u tim grijanim prostorima. Da ne bi trebali održavati previsoku temperaturu za postizanje osjaćaja ugodnosti jedna od mjera je da se prilagodi garderobu godišnjem dobu, jer smanjenjem temperature prostora za samo 1 °C, godišnje se može uštediti 5 do 6 % energije za grijanje. 4. Mjere malih investicija su zaptivanje prozora i ulaznih vrata u stan. U ove mjere spadaju i investicije za ispravno regulisanje rada uređaja za grijanje, kao i nabavka novih uređaja za grijanje ukoliko su stari uređaji neefikasni. Važna mjera je ispravno rukovanje uređajima za grijanje, te organizacija prostora i načina življenja i rada, 5. Mjere značajnijih investicija su zamjena prozora i ulaznih vrata, oblaganje strehe i fasade izolacionim materijalima. Često je moguće kombinovati ulaganja sa aspekta uštede energije i u druge svrhe. Na primjer, zamjena vrata propisno izolovanim protupožarnim vratima postižu se dva cilja, te je time povećan interes za ulaganje. 6. Za održavanje toplinske ugodnosti nije potrebno sve prostore zagrijavati na istu temperaturu što značajno smanjuje potrošnju energije, te se preporuča prostore zagrijavati na sljedeće temperature: • hodnik 14-17 °C • kuhinja 17-21 °C • radna soba 17-21 °C • kupaonica 23 °C • dnevni boravak 20-23 °C 2 MOŽE ZIMA I BEZ DIMA • spavaća soba 17 °C • preko dana kad nema nikoga kod kuće 16 °C • za vrijeme zimskog godišnjeg odmora 10 °C. Sistem grijanja se može regulisati pomoću termostatskih ventila, sobnog termostata i regulacijom kotla. Radijatorski termostatski ventil služi za reguliranje temperature prostorije u kojoj se nalazi. Ušteda se ostvaruje na način da termostatski ventil sam regulira zadanu temperaturu prostorije uzimajući u obzir ostale izvore topline (sunce, ljudi, električni uređaji). Ugradnjom termostatskih ventila može uštedjeti do 20% energije ovisno o vrsti termostatskog ventila, bolji su oni koji imaju termostatske glave punjene plinom. Sobnim termostatom postiže se ušteda energije oko 7% zavisno o zadanom načinu regulacije. Sobni termostat regulira temperaturu na način da uključuje kotao i pumpu kada padne temperatura ispod zadane vrijednosti. Preporučuje se da se sustav gasi sat vremena prije odlaska, a pali pola sata prije dolaska u kuću. Ukoliko kotao nije stariji od 10 godina umjesto njegove zamjene može se ugraditi sistem regulacije kotla kojim se može uštediti 10-15% energije. 7. Redovno prozračivanje prostorija iznimno je važno zbog očuvanja kvaliteta zraka, a time i zdravlja ljudi koji u tim prostorijama borave. Također, vrlo je bitno i kod korištenja uređaja za grijanje s otvorenim plamenom. Objekti starijeg datuma izgradnje, zbog lošeg brtvljenja, ventiliraju se na spojevima prozora i vrata s okvirom ili dovratnikom. Takvo ventiliranje prostora je nekontrolirano, umanjen je komfor stanovanja te se gubi mnogo energije. U stambenim prostorijama, uz zatvorena vrata i prozore, broj izmjena zraka zimi kreće se od 0,3 do 0,8 na sat. U modernoj stanogradnji, koja teži što boljoj toplinskoj karakteristici prozora i vrata, prostor često ima samo 0,1 izmjenu zraka na sat. Ovakav tip ventilacije nije dovoljan pa je prostor potrebno dodatno prozračivati kako bi se izbjeglo kondenziranje vlage na hladnim površinama i stvaranje gljivica i plijesni. Najjeftiniji oblik ventilacije je prirodna ventilacija, tj. cirkulacija zraka iz hladnijih prostora prema toplijima. Najintenzivniji način prirodne ventilacije je odzračivanje prostora kroz otvorene prozore i balkonska vrata. Takav način ventilacije dovoljan je za obnavljanje zraka u stambenim prostorijama u kojima boravi malo ljudi, odnosno nema posebnih zagađivača. Treba napomenuti da je kratko prozračivanje potpunim otvaranjem krila svih prozora i balkonskih vrata, s aspekta zaštite od prehlade i uštede toplinske energije za grijanje, bolje od trajnog prozračivanja kroz poluotvorena krila vrata ili prozora. 8. Prozori iako zauzimaju mali dio ukupne površine ovojnice zgrade, prozori su izvor velikih toplinskih gubitaka jer pružaju oko 10 puta manji otpor prolasku topline nego zidovi, stropovi i podovi građevine. U gubitke kroz prozore ubrajamo transmisijske gubitke i gubitke uslijed provjetravanja, a iznose oko 50% ukupnih toplinskih gubitaka građevine. Energijska učinkovitost prozora kao i cijele ovojnice zgrade mjeri se koeficijentom prolaska topline. Što je koeficijent prolaska topline manji veća je ušteda energije. Kod starih zgrada ta vrijednost iznosi 3,0 – 3,5 3 MOŽE ZIMA I BEZ DIMA W/m²K dok se za gradnju savremene energetski učinkovite zgrade preporuča korištenje prozora s koeficijentom manjim od 1,40 W/m²K. Takvi prozori imaju višeslojno staklo koje se zove izostaklo i sastoji se od najmanje 2 staklene površine s međuprostorom najmanje debljine 16 mm u kojem ne smije doći do rošenja. Međuprostor je ispunjen suhim zrakom ili sa nekim od inertnih plinova, najčešće argonom, ksenonom ili kriptonom koji dodatno povećavaju izolacijska svojstva. Što je više međuprostora i što su njihove debljine veće to je bolja toplinska izolacija prozora. Staklo bi trebalo također biti premazano Low-E premazom koje sprečava gubitak topline zračenjem reflektirajući je natrag u prostor. Takav premaz je bezbojan i ne utjeće na prolaz svjetlosti. Kod toplinskih gubitaka prozora osim stakla sudjeluju i prozorski profili i doprozornici. Prozorski profil mora osigurati dobro brtvljenje, prekinuti toplinski most i nizak koeficijent prolaska topline. Za okvire prozora koriste se različiti materijali: drvo, aluminij, PVC, PE, čelik te kombinacije matrijala npr. drvo–aluminij. Mijenjanje starog jednostrukog prozora novim sa dvostrukim ostakljenjem čiji je koeficijent prolaza toplote 1,3 W/m²K i sadrži Low-E premaz ostvaruju se značajne uštede te se investicija isplaćuje već kroz dvije sezone grijanja. Osim što doprinose smanjenju troškova grijanja ovi prozori će osigurati će veću zaštitu od buke te veću udobnost i kvalitetu stanovanja. 9. Toplinski mostovi su dijelovi vanjske ovojnice građevine kod kojih je povećan toplinski tok iz unutrašnjosti građevine prema van, mjesta na kojima toplina ''bježi'' iz građevine. U praksi se još nazivaju i hladnim mostovima. Najjednostavniji primjeri su prozori, vrata, istake balkona i streha krovova, uglovi zgrade, spojevi zida i prozora, kutije roleta, temelji, neizolirani građevni dijelovi konstrukcije koji strše kroz izolaciju prema van, i dr. Osim što uzrokuju gubitke topline, na unutarnjim dijelovima toplinskih mostova može doći do kondenzacije vodene pare ili rošenja. Do rošenja dolazi kada topao i vlažan zrak naleti na ohlađenu površinu i ohladi se ispod temperature rosišta. Posljedice su stvaranje hladnih propuha zbog bržeg kruženja zraka u prostoriji u zimskom periodu i pojava plijesni koje mogu izazvati alergije. Dugoročno gledano, kondenzat može uzrokovati štete na građevnom elementu uslijed korozije, otpadanja žbuke i morta ili npr. kod drvenih elemenata gubitak nosivosti. Neki toplinski mostovi na građevinama nisu vidljivi na prvi pogled nego se mogu uočiti tek infracrvenim termografskim snimanjem. Na IC termografskoj snimci toplim su bojama (od žute do crvene) označena mjesta koja upućuju na povećane gubitke topline, odnosno mjesta gdje postoje toplinski mostovi. Pravilnim projektiranjem i kvalitetnim građenjem utjecaj toplinskih mostova može se svesti na minimum. Npr. prozore treba ugraditi tako da su 2-3 cm prekriveni toplinskom fasadom, kutije za rolete trebaju biti toplinski izolirane, fasadnu toplinsku izolaciju treba povući do temelja i ako je potrebno izolirati i sam temelj, te je potrebno zabrtviti mjesta gdje kroz pukotine ili otvore nekontrolirano odlazi topao zrak. 10. Izolacija vanjskih zidova: Kako bi uštedjeli na troškovima za grijanje koji iznose i do 75% od ukupnih troškova za energente jednog kućanstva potrebno je, uz zamjenu prozora, postaviti 4 MOŽE ZIMA I BEZ DIMA toplinsku izolaciju ili povećati njezinu debljinu. Kod energetske obnove starih kuća i zgrada dodavanjem samo 10 cm toplinske izolacije moguće je smanjiti troškove za grijanje i do 6 puta. Toplinska izolacija sprečava gubitak topline za vrijeme zimskog perioda, ali isto tako sprečava i pregrijavanje unutarnjih prostora za vrijeme ljetnog perioda. Postavljanjem toplinske izolacije rješava se i problem kondenzacije vodene pare koja se pojavljuje zbog niske temperature unutarnje površine zidova. Nadalje izolacija štiti konstrukciju građevine od vanjskih utjecaja i od visokih unutarnjih naprezanja uzrokovanih promjenema temperatura čime se produljuje životni vijek same građevine. Najzastupljeniji izolacijski materijali su kamena vuna i polimerni izolacijski materijali (stiropor, stirodur) koji se uvrštavaju među najbolje toplinske izolatore. Kamena vuna je paropropusna i ima visoku otpornost na požar. Otporna je na starenje i raspadenje te na mikroorganizme i insekte. Koristi se kao toplinska izolacija svih vanjskih konstrukcija osim za izolaciju podrumskih zidova pod zemljom. Polistiren (stiropor) ima približno jednaka izolacijska svojstva kao kamena vuna, a cijena mu je nešto niža. Koristi se kao toplinska izolacija svih vanjskih konstrukcija. Za izolaciju podrumskih zidova pod zemljom koristi se ekstrudirani polistiren (XPS). U zadnje vrijeme se sve više koriste prirodni izolacijski materijali kao što su celulozna vlakna, kokosova vlakna, lan, konoplja, ovčja vuna, pluto i slama čija je primjena zaživjela u državama visokog energetskog standarda građenja i ekološke svijesti poput Njemačke, Austrije, Holandije, Švajcarske ... 11. Toplotna izolacija krova i poda: Ovojnicu zgrade čine svi građevni elementi koji tvore granicu između negrijanih i grijanih prostora. Uz vanjske zidove, prozore i vrata tu su još podovi i krovovi čiji se utjecaj kod gubitaka topline često zanemaruje. Kod izvedbe toplinske izolacije potrebno je već u fazi projektiranja riješiti detalje spojeva toplinske izolacije vanjskog zida sa krovom ili negrijanim tavanom te sa podom prema tlu ili negrijanim podrumom. Gubici topline kroz krov iznose oko 20 % , a kroz pod na tlu oko 10% ukupnih gubitaka kroz ovojnicu zgrade. Najčešći oblik krova kod obiteljskih kuća je kosi krov, a često se tavanski prostor koristi kao stambeni. Uz gubitak topline zimi velik je i problem pregrijavanja ljeti. Investicija naknadne izvedbe toplinske izolacije nije velika, a sam zahvat je tehnički jednostavan. Preporuča se da debljina toplinske izolacije na kosom krovu iznosi 20 cm uz izvedbu parne brane koja sprečava da vlaga iz prostorije vlaži izolaciju. Ako tavanski prostor nije grijan izolacija se obično postavlja na ploču zadnje etaže. Toplinsko izolacijski materijali koji se koriste moraju biti otporni na požar i paropropusni (najčešće se koristi kamena vuna ili EPS ploče). Pod na tlu se kod novogradnji treba izolirati što većom debljinom toplinske izolacije. Toplinsko izolacijski materijali poput polistirena (XPS, EPS), kamene vune i dr. polažu se ispod plivajućeg poda. Toplinsko izolacijski sloj se izvodi i ispod temeljne ploče kao lagani izolacijski betoni (sadrže granulat od EPS-a), polaganjem XPS ploča (podnose visoke pritiske) ili izvedbom sloja granulata od staklene pjene koji služi i kao drenažno sredstvo. Osnovni princip izvedbe toplinske izolacije je da toplinskoizolacijski sloj teče neprekinuto cijelom ovojnicom zgrade. Na taj način umanjuju se utjicaji toplotnih mostova, a funkcija toplinske izolacije u potpunosti je iskorištena. 5 MOŽE ZIMA I BEZ DIMA 12. Kućanski aparati mogu biti značajni potrošači energije. Korištenje štednih sijalica doprinosi štednji energje. Veoma je važno da se odabere sijalica koja daje adekvatnu boju svjetlosti. Za domaćinstva se preporučuju sijalce koje nose oznake 827 – 835 ili 2700 i 3500. Hladnjake i zamrzivače treba čistiti od leda (izunutra) i od prašine (izmjenjivač toplote na leđima), čime se povećava stepen korisnosti uređaja za hlađenje. Kod kuhanja izbjegavati gubitke energije koji nastaju kada je prečnik posude manje od prečnika ploče na električnom šporetu, kada se kuha u prevelikoj posudi ili kada se grije nepotrebno velika količina vode. Kućanski aparati emituju toplotnu energiju u prostor i za toliko je potrebno manje grijati. 13. Veoma važno je postojanje savjetovališta za energiju. Mnogi gradovi u Hrvatskoj i Sloveniji imaju ova savjetovališta čiji je rad finansiran iz budžeta. Zahvaljujući ušteđenoj energiji više novca ostaje u lokalnoj zajednici, te je porast PDV-a veći od troškova finansiranja savjetovališta. Savjetovalište daje građanima prava rješenja za visinu ulaganja koja ona mogu da si priušte. U nekim zemljama su oprema materijali koji služi za smanjenje potrošnja energije oslobođeni plaćanja PDV-a. 14. Značajno je postojanje inicijativa naselja. Građani pojedinih naselja mogu da vrše pritisak na vlast da pokrenu projekte utopljavanja zgrada u naselju. Pri tom je najčešći model finansiranja: (i) iz budžeta lokalne zajednice za izradu programa i vođenje projekta, (ii) iz međunarodnih fondova ili bilateralnih sporazuma po osnovu rješavanja problema klimatskih promjena (dug prema prirodi razvijenioh zemalja), (iii) iz sredstava za održavanja zgrade, (iv) kredit koje podiže upravitelj zgrade u ime stanara (pri čemu rata za kredit ne bi trebalo da bude veća od postignutih ušteda – smanjenja troškova), (v) iz fondova za zapošljavanje (energijska sanacija zgrada angažuje domaći kadar). Pripremio: dr. Aleksandar KNEŽEVIĆ 6